Назначение
Системы вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842 предназначены для вихретокового неразрушающего контроля бесшовных холоднодеформированных и электросварных труб из ферромагнитных сталей амплитудно-фазовым модуляционным методом. Системы обеспечивают выявление дефектов в виде нарушений сплошности (трещин, закатов, расслоений, сквозных прожогов, сквозных непроваров и т.п.), дефектов наружной поверхности (раковин, отпечатков, неровностей, точечных дефектов, пор, включений и т.п.) и измеряют амплитуды и приращения угла фазового сдвига сигналов от дефектов.
Область применения: автоматизированный вихретоковый неразрушающий контроль бесшовных холоднодеформированных и электросварных труб из ферромагнитных сталей на предприятиях металлургической и машиностроительной промышленности.
Описание
Принцип действия системы вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842 (далее - система) заключается в создании вихревых токов в контролируемой трубе из ферромагнитной стали (далее - труба) обмоткой возбуждения вихретокового преобразователя (далее - ВТП) и регистрации измерительной обмоткой ВТП амплитудных и фазовых параметров электромагнитного поля, возникающего в результате взаимодействия электромагнитного поля ВТП с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в контролируемой трубе.
На обмотку возбуждения ВТП подается выходное напряжение задающего генератора блока Defectomat 2.842 (далее - генератор). С измерительной обмотки ВТП сигнал ВТП поступает на вход усилителя блока Defectomat 2.842, с регулируемым коэффициентом усиления. С выхода усилителя сигнал ВТП подается на два фазочувствительных детектора ФД1 и ФДг, угол фазового сдвига между опорным напряжением фазочувствительного детектора ФД1 и опорным напряжением фазочувствительного детектора ФД2 составляет 90°. Напряжение с выходов фазочувствительных детекторов ФД1 и ФДг подается на входы перестраиваемых фильтров низкочастотной секции ФП1 и ФПг. Система измеряет мгновенные значения напряжения на выходе перестраиваемых фильтров ФП1 и ФПг, из пар измеренных мгновенных значений строит годограф ВТП в комплексной плоскости ВТП, сравнивает модуль или проекцию на направление отстройки вектора напряжения в комплексной плоскости ВТП с предустановленными пороговыми уровнями. В случае превышения порога при помощи звуковой и световой сигнализации выдает сигналы о наличии дефекта. Отстройка осуществляется вращением годографа ВТП в комплексной плоскости ВТП на заданный фазовый угол, вращение осуществляется изменением угла фазового сдвига между выходным напряжением генератора и опорными напряжениями фазочувствительных детекторов. Полоса пропускания перестраиваемых фильтров ФП1 и ФПг устанавливается автоматически в соответствии со скоростью контроля. Для стабилизации магнитных свойств контролируемой трубы применяется намагничивание продольным постоянным магнитным полем.
Система обеспечивает: разделение дефектов с помощью двух независимо устанавливаемых сигнальных порогов, четыре режима контроля (штучный, обрезка/перемотка, непрерывный, проволока), два класса маркировки, три класса сортировки, синхронное с движением изображение продетектированных сигналов в режиме записи и воспроизведение сохраненной секции длины в комплексной плоскости ВТП.
В состав системы входит блок Defectomat 2.842, система датчиков М90 (М40), устройство размагничивания EMAG М и комплект образцов с искусственными дефектами СО 2.842.
Функционально блок Defectomat 2.842 состоит из основного прибора Defectomat СР, высокочастотной секции, низкочастотной секции, интерфейса линии контроля, центрального процессорного устройства, цветного TFT монитора, изолированной клавиатуры, видеокарты и блока выходов. На мониторе блока Defectomat 2.842 информация о настройках системы и процессе контроля отображается в виде окон. Управление блоком Defectomat 2.842 осуществляется с использованием изолированной клавиатуры с кнопками окон, ввода и специальными функциональными кнопками.
Система датчиков М90 (М40) состоит из набора катушек LMD - внешних проходных низкочастотных мультидифференциальных трансформаторных ВТП, намагничивающего ярма М90 (М40) и устройства питания ярма с шестью ступенями тока намагничивания.
Устройство размагничивания ЕМ AG М состоит из блока питания и двух катушек.
Комплект образцов с искусственными дефектами СО 2.842 предназначен для проверки порога чувствительности системы и состоит из шести образцов - отрезков труб разных диаметров. Каждый образец имеет три искусственных дефекта в виде круглых радиальных сквозных отверстий. Искусственные дефекты размещены по окружности под углом 120° друг от друга. По длине вдоль оси образца искусственные дефекты расположены на расстоянии 1,0,1,5,2,0 м от маркированного края образца.
Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Наружный диаметр трубы D, мм | от 12 до 89 |
| Толщина стенки трубы h, мм | от 0,8 до 8,0 |
| Длина трубы L, м | от 3 |
| Допускаемая кривизна труб на один погонный метр s, не более, мм | 1,5 |
| Скорость контроля V, м/с | от 0,01 до 5,00 |
| Порог чувствительности к искусственным дефектам в виде круглых сквозных отверстий (обеспечивается при величине воздушного зазора между направляющей втулкой катушки LMD и контролируемой трубой не более 3 мм), диаметр отверстия, не более, мм | |
| - диаметр трубы не более 26,9 мм | 1,4 |
| - диаметр трубы более 26,9 мм но не более 48,3 мм | 1,9 |
| - диаметр трубы более 48,3 мм но не более 63,5 мм | 2,4 |
| - диаметр трубы более 63,5 мм | 2,9 |
| Число подключаемых преобразователей | 1 |
| Номинальные частоты выходного напряжения задающего генератора far, кГц | 3,6,10,15,20,30,60, 100 |
| Отклонение частоты выходного напряжения задающего генератора от номинального ДГзг, не более, % | ±0,02 |
| Выходное среднеквадратическое значение напряжения задающего генератора 11зг, не менее, В | 10 |
| Полоса пропускания фильтров низкочастотной секции AfH4 (по уровню минус 6 дБ) | отЗ Гц до 10 кГц |
| Диапазон регулировки усиления N с шагом 0,1 дБ, дБ | от 0,0 до 71,9 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения отношений амплитуд сигналов с использованием регулировки усиления AN в диапазоне от 0 до 60 дБ, дБ | ±1 |
| Диапазон регулировки угла фазового сдвига ср с шагом 1°, ° | от 0 до 359 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения приращений угла фазового сдвига Аф, ° | ±5 |
| Диапазон измерений амплитуды сигнала от дефекта внешним измерителем, В | от 0,1 до 1,0 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения амплитудного значения напряжения сигнала Ua от дефекта внешним измерителем, В | ±20 |
| Диапазон регулировки порогов срабатывания Ндсд с шагом 5 %, в процентах от высоты экрана, % | от 10 до 100 |
| Предел допускаемой погрешности настройки уровня срабатывания (зоны нечувствительности) пороговых индикаторов АНдсд5 дБ | 0,3 |
| Предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерения скорости контроля (счета тактовых импульсов) AV, м/с | ±(0,001+0,001-V), где V - скорость контроля, м/с |
| Максимальное значение магнитной индукции в геометрическом центре намагничивающего ярма: | |
| -М90, не менее, Тл | 0,089 |
| -М40, не менее, Тл | 0,145 |
| Габаритные размеры основных составных частей (ВхШхГ): | |
| - блок Defectomat 2.842, не более, мм | 187x437x501 |
| - система датчиков М90, не более, мм | 360x430x337 |
| - система датчиков М40, не более, мм | 270x330x266 |
| Масса основных составных частей: | |
| - блок Defectomat 2.842, не более, кг | 28 |
| - система датчиков М90, не более, кг | 92 |
| - система датчиков М40, не более, кг | 55 |
| Необходимая площадь для размещения системы, м2 | 50 |
| Средний срок службы, год | не менее 20 |
| Условия эксплуатации: | |
| - диапазон рабочих температур, °C | от 5 до 40 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 8 до 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Напряжение питающей сети | 115/230 В +10/-15 % |
| Частота питающей сети | от 50 до 60 Гц |
Основные технические характеристики комплекта образцов с искусственными дефектами СО 2.842__________________________________________________
| Наименование характеристики образца с искусственными дефектами | СО №39 | СО №224 | СО №3480 | СО №159 | СО №164 | СО №38 |
| Наружный диаметр D, мм | 12,0 | 25,0 | 38,0 | 41,5 | 52,0 | 76,0 |
| Допустимое отклонение наружного диаметра AD, мм | ±0,2 |
| Внутренний диаметр d, мм | 10,0 | 21,0 | 32,0 | 38,5 | 47,0 | 70,0 |
| Допустимое отклонение внутреннего диаметра Ad, мм | ±0,2 |
| Шероховатость наружной поверхности Ra, не более, мкм | 1,6 |
| Длина L, м | 3 |
| Допустимое отклонение длины AL, м | ±0,02 |
| Наименование характеристики образца с искусственными дефектами | СО №39 | СО №224 | СО №3480 | СО №159 | СО №164 | СО №38 |
| Диаметр сквозных отверстий <1д, мм | 1,4 | 1,4 | 1,9 | 1,9 | 2,4 | 2,9 |
| Допустимое отклонение диаметра сквозного отверстия Дбд, мм | -0,3 |
| Кривизна образца на один погонный метр s, не более, мм | 1,5 |
| Марка стали | 10 по ГОСТ 1050-88 | 10 по ГОСТ 1050-88 | 20ПВ по ГОСТ 1050-88 | 10 по ГОСТ 1050-88 | 09Г2С по ГОСТ 19281-89 | 10 по ГОСТ 1050-88 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят печатным способом на титульном листе руководства по эксплуатации и методом наклейки этикетки на лицевой панели блока Defectomat 2.842.
Комплектность
| Обозначение | Наименование | Кол-во |
| 2.842 | Блок Defectomat 2.842 | 1 |
| 2.891.30 | Катушка LMD | 26 |
| 2.851.02 | Намагничивающее ярмо М90 | 1 |
| 2.830.01 | Намагничивающее ярмо М40 | 1 |
| 6.512 | Устройство размагничивания ЕМ AG М | 1 |
| 2.852.01 | Адаптер катушек М40-М90 | 1 |
| 2.845.02 | Блок питания намагничивания MAG М | 1 |
| СО 2.842 | Комплект образцов с искусственными дефектами | 1 |
| 2.842 DMCP1/2 UA06/R | Дефектомат СР 2.842. Инструкции по эксплуатации | 1 |
| МП 4201-12-2009 | Системы вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842. Методика поверки | 1 |
| - | Комплект кабелей | 1 |
Поверка
Поверку систем вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842 производят в соответствии с методикой поверки МП 4201-12-2009 "Системы вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842. Методика поверки", утверждённой ГЦИ СИ ФГУ "УРАЛТЕСТ" в августе 2009 г.
В перечень основного поверочного оборудования входят: - Микроскоп отсчетный МПБ-2 Д<±0,02 мм, от 0 до 6,5 мм;
-Штангенциркуль с цифровым отсчетом TESA-CALIP65 Д<±0,02 мм, от 0 до 100 мм;
-Рулетка измерительная металлическая 2-го класса точности Р10У2К 10м, класс точности 2 по ГОСТ 7502-98;
-Линейка поверочная с широкой рабочей поверхностью двутаврового сечения ШД 1000 мм класс точности 2 по ГОСТ 8026-92;
- Щупы набора 4 от 0,1 до 1,0 мм класс точности 2 по ТУ2-034-225-87;
-Нутромеры индикаторные с ценой деления 0,01 мм НИ-0,01 от 6 до 10мм, от 18 до 35 мм, от 35 до 50 мм, от 50 до 100 мм класс точности 2 по ГОСТ 868-82;
-Микрометры гладкие с ценой деления 0,01 мм МК25 от 0 до 25 мм, МК50 от 25 до 50 мм, МК75 от 50 до 75 мм, МК100 от 75 до 100 мм класс точности 2 по ГОСТ 6507-90;
-Прибор портативный для измерения шероховатости поверхности TR100 Ra от 0,05 до 10 мкм ±15 %;
-Аттенюатор широкополосный АТТ-90-0,1-95/2 ±0,1 дБ, от 0,01 до 30 МГц;
- Измеритель разности фаз Ф2-34 ±(0,l+10'7-F) °, от 20 до 5• 106 Гц;
-Генератор сигналов произвольной формы 33250А ±1-10’6, от 1-10'6 Гц до 80 МГц (2 шт.);
- Миллитесламетр портативный универсальный ТП2-2У ±2 % 20,200,2000 мТл;
- Осциллограф цифровой запоминающий TPS2012 до 100 МГц;
- Мультиметр цифровой Agilent 34410А ±(0,08 ..0,38 %), от 100 мВ до 750 В.
Межповерочный интервал 1,5 года.
Нормативные документы
ГОСТ 8.283-78 "ГСИ. Дефектоскопы электромагнитные. Методы и средства поверки";
ГОСТ 24289-80 "Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения";
МИ 1935-88 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот 1-10'24-3-109 Гц";
МИ 1949-88 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот МО‘М-107 Гц";
МИ 2060-90 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1-10’6ч-50 м и длин волн в диапазоне 0,24-50 мкм";
Техническая документация фирмы INSTITUT DR.FRIEDRICH FORSTER GmbH & Co.KG, Германия.
Заключение
Тип систем вихретокового контроля ДЕФЕКТОМАТ СР 2.842 заводские номера 01625, 01634, 01659, 01660, 01661, 01662, 01663 утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, и 6 метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам МИ 1935-88, МИ 1949-88 и МИ 2060-90.
